Modul 5: Licht messen und Laser
Im fünften und finalen Modul klären wir einige Begriffe und Einheiten der Optik und behandeln das Thema des Laser
Mike Weidemann
4/7/2025
Du hast es geschafft! Herzlichen Glückwunsch zum Abschluss des Optik Kurses!
Modul 5: Licht messen und LASER
20. Photometrie
Die Photometrie ist der Teilbereich der Optik, der sich mit der quantitativen Messung des sichtbaren Lichts beschäftigt, basierend auf der Helligkeitsempfindung des menschlichen Auges.
Lichtstrom (Φ)
Der Lichtstrom gibt an, wie viel sichtbares Licht eine Lichtquelle pro Zeiteinheit abstrahlt. Er berücksichtigt die Empfindlichkeit des menschlichen Auges für verschiedene Wellenlängen und wird in Lumen (lm) gemessen.
Lichtstärke (I)
Die Lichtstärke beschreibt den Lichtstrom, den eine Lichtquelle in eine bestimmte Richtung abgibt. Sie wird in Candela (cd) gemessen und ist definiert als Lichtstrom pro Raumwinkel (Steradiant).
Beleuchtungsstärke (E)
Die Beleuchtungsstärke misst den Lichtstrom, der auf eine bestimmte Fläche fällt, und wird in Lux (lx) angegeben. Sie ist entscheidend für die Ausleuchtung von Arbeitsplätzen, Bühnen oder Ausstellungen.
Leuchtdichte (L)
Die Leuchtdichte gibt an, wie hell eine Fläche erscheint, und wird in Candela pro Quadratmeter (cd/m²) gemessen. Sie berücksichtigt sowohl die Lichtstärke als auch die Fläche und den Betrachtungswinkel.
FACT: Für Lichtpläne und Normausleuchtung auf Bühnen ist das Wissen um Lux, Lumen und Candela essenziell – auch bei Einhaltung von Sicherheitsstandards.
21. Laser
Definition und Ursprung:
Der Begriff Laser steht für Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (Lichtverstärkung durch stimulierte Emission von Strahlung). Die Technik basiert auf physikalischen Prozessen in der Atomhülle und wurde ab den 1950er Jahren entwickelt. 1964 wurden die Pioniere Townes, Basow und Prochorow dafür mit dem Nobelpreis ausgezeichnet.
Funktionsweise:
In einem Laser werden Atome durch Energiezufuhr angeregt. Dabei gelangen Elektronen auf ein höheres Energieniveau. Fallen sie unter bestimmten Bedingungen zurück, kann durch einfallendes Licht gezielt eine induzierte Emissionausgelöst werden – es entsteht kohärentes Licht. Dieses Licht wird in einem Resonator zwischen zwei Spiegeln mehrfach reflektiert und verstärkt. Ein halbdurchlässiger Spiegel lässt schließlich gebündeltes Laserlicht austreten.
Eigenschaften von Laserlicht:
Gebündelt: nahezu parallele Strahlung mit geringer Divergenz
Monochromatisch: einheitliche Wellenlänge, also klare, definierte Farbe
Hochenergetisch: hohe Strahlungsdichte, ideal für präzise Anwendungen
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